浅析高中物理解题中图像法的应用
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图象法解题在高中物理教学中的应用在高中物理教学中,图像法是一种重要的解题方法,我们可以根据题意把抽象的物理过程用图线表示出来,将物理量间的代数关系转化为几何关系,运用图象直观、简明的特点,分析解决物理问题,则可达到化难为易、化繁为简的目的。
它具有思路简明清晰,方法新颖独特等优点。
况且有些物理问题在高中阶段只能用图像法解决。
下面介绍图像法解题的部分应用。
一、应用图像法解决动态平衡问题例1如图所示,重物系在OA 、OB 两根等长的轻绳上,轻绳的A 端和B 端挂在半圆形支架上,若固定A 端的位置,将OB 绳的B 端沿半圆形支架从水平位置逐移至竖直位置OC 的过程中,试讨论OA 绳上的拉力F 1及OB 绳上拉力F 2的变化情况。
析与解:这是一道典型的动态平衡问题,用图像法解决最简洁。
因为绳结O 受到悬挂重物的轻绳拉力F 作用,且F=G ,故OA 、OB 绳的拉力F 1、F 2的合力始终与F 等大反向,故可以利用合成法进行分析求解。
如图OA 方向不变,且F 1的方向不变,因此F 2的末端只能在平行于F 1的直线MN 上移动。
由图可知当F 2与MN 垂直时最小,故F 2先减小后增大,F 1逐渐减小。
二、应用图像法解决运动学的问题例2如图所示,一个固定在水平面上的光滑物块左侧是斜面,右侧面是曲面AC ,已经知道AC 和AB 的长度相同,两个小球P 、Q 同时从A 点分别沿AB 和AC 由静止开始下滑,试比较他们到达水平面作用的时间大小。
析与解:本题由于右侧是一曲面,因此不可能定量计算出小球从右侧滚到地面的时间,只能用图像法定性比较。
利用V-t 图像(这里的V 是速率,曲线下的面积表示S )定性的比较在同一个V-t 图像中作出P 、Q 的速率曲线,虽然开始时Q 的加速度较大,斜率较大,又由于机械能守恒,故P 、Q 的末速率相等。
即曲线的末端在同一水平线上,为使路程相同(曲线与横轴所围的面积相同)如图显然Q 用的时间较少。
技法点拨探究高中物理解题中图像法的运用■王显怡摘要:图像法之所以在物理教学中被广泛运用,是因为它能客观直接地反映出物理量之间的关系和变化规律。
图像法的运用,也使得物理解题过程得到简化,相比其他解题方法更灵活、巧妙。
它能生动形象地描绘出物理过程,因此,让学生对物理问题的理解更清晰,提高了学生的学习能力,使教学更有趣味性化。
关键词:图像法;物理解题;解题方法图像、图表、图形都是常见的物理语言,通过认识、分析图能够提高学生的解题思路和解题能力,考验学生对知识的把握和运用能力,拓展学生的思维能力和深度,并体现出知识是互相关联的,是具有灵活性的,因此图像法是高中物理解题中的重要方法之一,也是教师需要着重教学的内容之一。
一、图像法的定义、特点图像法是指将抽象的物理过程用特殊形象的数学语言工具,使两个物理量的关系能够更加直观形象地在直角坐标系中展现出来。
物理图像能够体现物理量与物理量之间的变化情况和变化关系,让难以用语言表述的物理量之间的代数关系变成几何关系,清晰体现出物理量的规律。
在物理解题中运用图像法,可以让解题思路变得更清晰,解题过程简单化。
二、运用图像法的解题方法和应用路径1.图像法直接解题法。
在物理研究问题中,常见的问题有:判断研究对象在某种情况下是否能够实现某种状态或者过程,当遇到此类问题时就可以直接运用图像法解答,因图像直观、形象的特点,使得解答更简易。
2.利用图像另辟解题思路。
图像法能够从整体上表现两个物理量之间的物理过程和动态特征,当遇到难解的物理问题时,可以结合图像在头脑中构建物理问题的现象,并对问题进行思考,准确掌握物理的研究对象,总结出物理量之间的规律。
3.借助图像处理实验数据。
依靠图像分析的方式可以避免复杂的计算过程,从而快速找到物理量的变化规律,排除不准确的数据,更好地了解和探究物理规律,从而定性分析出实验的误差。
4.通过图像培养思维。
高中物理问题研究中基本上都是以图像法来分析问题的,图像法研究问题是一种抽象、直观的思维模式,它能够全面分析研究对象的特征。
图像法在高中物理教学中的应用摘要:图像法是解决高中物理问题的重要方法之一。
结合教学经验,论述图像法在高中物理教学中的应用。
着重论述了图像法的优越性,同时概述图像问题的一般特点,可以使学生良好的科学思维方式得到充分体现。
关键词:图像法;高中物理;教学当前,我们正处于一个视觉文化时代,应用视觉资源开展课堂教学也是社会?l展的趋势。
在高中物理教学中,图形、图片、图表等视觉资源十分丰富,应用图像解决问题也是高中物理教学的重要内容之一。
广义的图像包括实物图、示意图、函数图像、统计图表、思维导图、流程图等。
本文的物理图像特指高中物理课堂中常见的示意图和函数图像。
图像法作为物理教学中的常用方法,有它自己独有的魅力。
图像法表述是现象或过程的形象直观化描述,如运动过程分析图、矢量的合成与分解图、绝热过程状态图等。
虽然图像法广泛出现于高中物理学科的各个部分,但是教学实践中,对图像法的重视程度和应用现状却不容乐观。
数形结合的思想是高考考查的重点内容,也是学生必须具备的基本能力之一,研究高中物理教学中图像法的应用问题并探讨针对性的策略,是提高物理教学效果的重要途径之一。
一、图像法在高中物理教学中的应用现状对于高中物理学科来说,应用图像来解决问题司空见惯。
很多教师对于应用图像法解决问题习以为常,但对于图像教学的重要性却没有足够的重视。
一方面,很多教师在讲课时对于图像法的应用没有全面系统的讲解,学生不知如何运用图像法解决问题;另一方面,课堂上教师没有引导学生应用图像法来解决问题,很多学生作图意识不强,甚至不会作图,不能把物理问题形象化、可视化,在面对图像类问题时没有解题思路。
物理教学过程一般偏重于运用抽象思维进行解题训练,教师将简化后的物理模型提供给学生,学生缺乏对问题的分析和思考过程,只是机械地应用物理理论知识和相关数学运算解决问题,在面对实际问题时学生常常不知如何下手。
因此,高中物理教师应加强图像教学,让学生学会画示意图、函数图像等基本的图形,引导学生借助图形来发现问题的本质,进而一步步降低思维难度,将抽象的问题具体化、形象化,进而逐步掌握图像法的具体应用步骤,提高物理学习效率。
浅谈图像法在高中物理试题中的应用林春艳(厦门外国语学校石狮分校ꎬ福建泉州362000)摘㊀要:在高中物理试题当中ꎬ图像法的应用是十分广泛的ꎬ对于图像的解读是十分重要的ꎬ同学们需要特别注意到图像法的应用.在一些物理问题的解题过程中ꎬ如果直接运用公式去求解ꎬ解答过程可能会十分繁杂ꎬ甚至无法求解.但若直接使用图像去求解问题ꎬ它则能十分直观且形象地展现出两个物理量之间的关系ꎬ以及简化运算过程ꎬ使答案更易求得ꎬ起到事半功倍的效果.因此ꎬ图像法是一种重要的解题方法ꎬ对于常见的题型ꎬ应该熟知图像法的应用ꎬ从而提高解题正确率和效率.现将图像法在力学题中应用的高考常见的问题及结合具体例题讨论如何用图像法解决力学题的问题ꎬ详细解答步骤以便于同学们学习和熟悉掌握这类问题ꎬ灵活运用不同思路有助于同学们更透彻地理解图像法在物理题中应用的问题.关键词:高中物理ꎻ图像法ꎻ解题技巧中图分类号:G632㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1008-0333(2023)13-0122-03收稿日期:2023-02-05作者简介:林春艳(1986.2-)ꎬ女ꎬ福建省泉州人ꎬ本科ꎬ中学一级教师ꎬ从事高中物理教学研究.1图像法在追及问题中的应用例1㊀相距S的地方分别有甲㊁乙两辆车ꎬ甲和乙同一时间往相同的方向运动ꎬ乙以加速度为a1㊁初速度v0=0在甲车前面做匀加速运动ꎬ甲以加速度为a2㊁初速度v0在后面匀加速运动ꎬ求出甲乙两辆车在运动的过程当中它们加速度的关系以及甲车与乙车相遇的次数.解析㊀(1)当a1<a2时ꎬ图1中的Ⅰ为甲车的运动图线ꎬⅡ为乙车的运动图线ꎬ假设划实斜线部分的面积为Sꎬ这一部分的面积表示甲车在t时间内比乙车多行驶的距离ꎬ所以甲车在t时刻追上了乙车ꎬ甲车和乙车两车相遇ꎬ在此之后ꎬ甲车在相等时间内行驶的距离都比乙车行驶的距离多ꎬ所以甲车和乙车两车相遇次数为一次.图1(2)当a1=a2时ꎬ图2中的Ⅰ为甲车的运动图线ꎬⅡ为乙车的运动图线ꎬ情况同①相似ꎬ所以甲乙两车相遇次数也为一次.(3)当a1>a2时ꎬ图3中的Ⅰ为甲车的运动图线ꎬⅡ为乙车的运动图线ꎬ其中假设划实斜线部分的221图2面积为SꎬS表示甲车比乙车多行驶的距离ꎬSᶄ表示乙车比甲车多行驶的距离.如果Sᶄ>Sꎬ则表示甲车追赶不上乙车ꎬ因此甲车和乙车是无法相遇的ꎬ没有相遇ꎬ次数为零ꎻ如果Sᶄ=Sꎬ则表示当甲车刚追上乙车的时候ꎬ甲车马上又被乙车反超过去了ꎬ所以甲车与乙车相遇的次数为一次ꎻ如果Sᶄ<Sꎬ甲乙两车相遇次数为两次.图32图像法在碰撞问题中的应用例2㊀质量分别为ma=0.5kgꎬmb=1.5kg的物体a㊁b在光滑水平面上发生正碰ꎬ若不计碰撞时间ꎬ它们碰撞前后的位移-时间图象如图4所示ꎬ求物体a㊁b碰撞前的动量大小与碰撞后的动量大小.图4解析㊀根据图4可知ꎬ碰撞前a的速度:va=sata=164=4m/sꎬ碰撞前a的动量大小为:Pa=mava=0.5ˑ4=2kg m/sꎬ根据图4可知ꎬ碰撞前b静止ꎬ碰撞前b动量为0ꎬ碰撞后aꎬb的速度相等ꎬ为:v=st=24-1612-4=1m/sꎬ碰撞后a的动量大小为:Paᶄ=mav=0.5ˑ1=0.5kg m/s碰撞后b的动量大小为:Pbᶄ=mbv=1.5ˑ1=1.5kg m/s㊀3图像法在动力学中的应用例3㊀一只老鼠在离开洞穴之后沿直线运动ꎬ到洞穴的距离与它的速度恰好成反比ꎬ如果它到距离洞穴d1的D点时ꎬ运动速度为v1ꎬ求出它从距离洞穴d1的D点运动到距离洞穴d2的F点需要多少时间?解析㊀因为老鼠到洞穴的距离与其运动速度成反比ꎬ即v=kdꎬ因此ꎬ它既不做匀变速直线运动ꎬ也不做匀速直线运动ꎬ不可以直接用运动学公式求解ꎬ而1v-d的图像是如图5所示ꎬ这一部分的面积是:一条过坐标原点的直线ꎬ横坐标轴与图像5所围成的面积跟d1v的单位 s 相同.求位移类比利用其v-t图像ꎬ图中阴影部分的面积正好是老鼠从D点到F点所用时间.图5由v=kdꎬ有v1d1=v2d2ꎬ321即v2=v1d1d2ꎬ因此ꎬt=12(d2-d1)(1v1+1v2)=d22-d212d1v1例4㊀如图6ꎬ假设在一个足够长的水平传送带上轻放一个粉笔头Aꎬ粉笔头A以v0=2m/s的恒定速度在这个足够长的水平传送带上运动ꎬ粉笔头A会在这个传送带上留下一条长为L=4m的划线.假如在此时ꎬ传送带变成做匀减速运动ꎬ传送带的加速度大小为a0=1.5m/s2ꎬ传送带一直运动直至传送带的速度变为零停止下来ꎬ同时在传送带开始匀减速运动的时候ꎬ在其上面再轻放上另一粉笔头Bꎬ求出划线起点与粉笔头B停在传送带上的位置之间的距离.图6解析㊀(1)将传送带作为参考系ꎬ在传送带上轻放粉笔头A后ꎬ传送带对地的运动方向与粉笔头A相对于传送带的运动方向相反ꎬ在开始的阶段ꎬ粉笔头A在做对地做初速度为零的匀加速直线运动ꎬ粉笔头A与传送带的速度一致之后ꎬ粉笔头A相对传送带静止ꎬ共同以传送带速对地做匀速运动.其粉笔头A的速度图像如图7所示:图7根据 面积 知ꎬ传送带相对于粉笔头A的位移在数值上为三角形M的面积ꎬ也表示粉笔头A相对于传送带位移的大小ꎬ即L=12v0tꎬ又t=v0aꎬ解得a=0.5m/s2.(2)粉笔头A在开始阶段的运动情况与粉笔头B在前一阶段的运动情况是相同的ꎬ不同的是传送带与粉笔头B同速之后ꎬ因为传送带对地的速度小于粉笔头B对地的速度ꎬ它所受滑动摩擦力的方向与其运动方向相反ꎬ所以粉笔头B以加速度大小为a=0.5m/s2对地做匀减速运动直到静止ꎬ粉笔头B比传送带后停下.其速度图像如图8所示:图8在t1时刻之前ꎬ粉笔头B相对于传送带是向后滑动ꎬ在t1时刻之后ꎬ粉笔头B相对于传送带是向前滑动ꎬ所以粉笔头B在传送带的运动是来回的ꎬ因此划线起点与粉笔头B停在传送带上的位置之间的距离:S=12v0t1-12vm(t3-t2)①Vm=at1=v0-a0t1②V0=a0t2③Vm=a(t3-t1)④联立①②③④解得:S=56m由上可知ꎬ图像法在高中物理考核中的运用非常多ꎬ且是复杂类问题的最佳求解方法.因此ꎬ在试题训练的过程中我们要以知识点进行划分ꎬ逐步将考点进行细化ꎬ熟练掌握图像法的求解思路及路径ꎬ提升学生解题能力.参考文献:[1]周蓉娟.物理课堂ꎬ用图说话:例析高中物理图像法解题的应用[J].物理教师(高中版)ꎬ2009(3):20-21.[2]葛俊.高中物理图像法解题方法分析[J].数理化解题研究ꎬ2021(6):67-68.[责任编辑:李㊀璟]421。
如何在高中物理解题中运用图象法摘要:在高中物理的解题过程中,图象法作为一种简洁高效的解题方法进入到教师与学生的视野中去,其所具有的直观性,生动性,对于解决物理难题具有十分重要的意义。
本文旨在通过对图像法的介绍,分析图像法在高中物理解题中应注意的事项,进而探讨图像法在高中物理解题过程中的运用。
关键词:图像法;高中物理;解题方法一、图像法的定义所谓图像法是指在物理解题的过程中,利用图象这种直观形象的数学语言工具,将题目中变量,现象之间的过程和规律表现出来,运用图象简洁明了,直观具体的特点去分析物理问题,将变量之间的代数关系转变为一定的几何关系,将抽象复杂的物理问题转变为有针对性的物理图像,进而促进物理解题的高效。
在近年来的物理阶梯过程中,图象法作为一种快速简洁的方法进入到学生的视野之中,并被相关老师和学生所推崇,成为了解决物理问题中常用的解决方法之一。
二、在高中物理解题过程中运用图象应注意的事项(一)明确物理量含义在利用图象进行物理题解答的过程中我们应该注意,要搞清楚每个纵轴和横轴所代表的的物理量,明确图象中要表述的是哪两个物理量之前的关系,之后再进一步的分析操作,例如在对于物理中简谐波和简谐运动的图象,就是根据坐标轴中所表示的物理量的不同来进行相应的区分的,同样的一条向上倾斜的直线,在v-t图象所表示的运动过程是匀加速直线运动,而在s-t图象中则是匀速直线运动,因此在运用图象的过程中明确物理量的含义是十分重要的。
(二)正确认识曲线含义图象在一定程度上更加清晰明了的展示了题目中变量之间的关系,但是在进行曲线的分析过程中需要注意的是曲线所表达的含义有时候并非是直观的意义,需要通过一定的物理思维去理解,例如在运动图像中,图线的走向并不表示物体实际运动的轨迹,匀速直线运动的s-t图象是一个倾斜向上的直线,而它实际的运动轨迹既有可能是向上的,也有可能是水平的。
(三)从物理意义上正确认识图象在进行对图象的理解过程中,我们应该注意的是要从物理意义上去正确认识图象,将分析重点放在对物理图象的截距,斜率,图线的交点以及其与坐标轴所围成的面积,正确认识图象,体会图象的变化过程进而掌握题目中变量之间的规律与联系。
探索篇•方法展示高中炀理解题中图像法的应用研屯胡敬春(临沂四中,山东临沂)摘要:图像法在髙中物理的问题解决中发挥着重要的作用,其能够有效地提高高中物理的教学质量:简要分析了高中物理解题中图像法的应用的理论基础及主要特点,并论述了高中物理解题中图像法的应用路径。
通过分析及研究,旨在深入了解如何将图像法准确地应用于高中物理解题活动。
关键词:高中物理;解题图像法;应用研究一、高中物理解题中图像法的应用理论基础:将复杂琐碎的物理知识以集合图形的形式直观形象地表现出来,1.心理学基础高中物理教学活动中,图像法与其他学科内容研究方式存在1差异性,图像法主要借助较为直观且形象的视觉图像表达问:题,并借助图像的形式引导学生对问题进行思考,学生通过视觉:思维方式解决物理问题。
基于心理学角度分析,高中物理解题中图像法的应用能够提高物理教学的有效性。
思维是人类意识活动的产物,视觉思维模式能够提高学生的思维能力。
2.问题解决论教学活动的主要任务及目的为培养学生解决问题的能力及自主分析的能力。
图像法能让学生更加生动直观地对问题的实[质进行分析。
图像问题解决方式能够更加清晰地呈现出物理的规律及原则,培养学生解决问题的能力,便于学生定性推理,可为文字表现与数学形式进行有效连接。
[二、高中物理解题中图像法的应用特点1.构建图像高中物理中图像法的应用本质为将两个物理量中的相互关系、周期性变化模式、极值情况等借助直观的图像清晰地呈现出[来。
物理学之中常用的函数图象包含正比例函数、一次函数、二次:函数图象等。
在物理中每个图象与函数之间能够相对应。
高中物理解题中图像法的应用最为主要的特点,是物理量的函数关系转换为图象的过程中,需要确定图象坐标轴中的变量数据。
2.结合图像高中物理教学中主要以现实生活中的客观事物及运用过程为主要背景,并借助文字或是符号信息进行表示。
在物理知识学[习过程中,学生的思考及分析需要通过阅读文字及符号信息,并:通过抽象的逻辑思维能力进行判断及理解,在头脑之中形成物理问题的表象。
图像法在高中物理解题中的应用邓㊀敏(福建省顺昌县第一中学ꎬ福建南平353200)摘㊀要:物理作为高中教育阶段的一门重要科目ꎬ在高考中占据着较大的分值比例.物理知识具有显著的复杂性与抽象性特征ꎬ解题难度较初中阶段也相应地有所提升ꎬ学生在解题训练中经常会遇到一些难度较大的题目ꎬ如果不及时处理将会影响到他们学习物理的积极性和自信心.当运用常规方法无法有效解题时ꎬ教师可指导学生应用图像法ꎬ帮助他们顺利求得正确答案.本文针对图像法如何在高中物理解题中的应用作探讨ꎬ并分享部分个人看法.关键词:图像法ꎻ高中物理解题ꎻ数形结合中图分类号:G632㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1008-0333(2023)31-0106-03收稿日期:2023-08-05作者简介:邓敏(1980.3-)ꎬ女ꎬ福建省南平人ꎬ本科ꎬ中学一级教师ꎬ从事高中物理教学研究.㊀㊀图像法在高中物理解题中有着极大帮助ꎬ能够把抽象的理论知识通过具象化的形式展示出来ꎬ将题目内容变得清晰易懂ꎬ促进更快㊁更好解题效果的实现.在高中物理解题教学中应用图像法ꎬ不仅可以将物理概念变得直观㊁形象ꎬ清晰展示物理量之间的关系ꎬ还能够准确呈现无法运用语言清晰描述的内容.教师应指引学生根据实际情况应用图像法进行解题ꎬ降低解题的难度ꎬ将多变复杂的解题过程变得更为简便ꎬ以此培养他们的物理解题能力.1高中物理解题中应用图像法的特点在高中物理解题中应用图像法ꎬ就是借助图像更为形象㊁直观地描述和分析题目内容ꎬ把文字叙述的题意通过图像准确地表示出来ꎬ有助于学生形成更为清晰的解题思路ꎬ有效提高他们的解题正确率与速度ꎬ应用图像法主要有以下几个特点.1.1构建图像图像法从实质上来看ꎬ就是把题目中涉及的物理量的变化㊁极值㊁关系等利用直观化的图像准确㊁清晰地呈现出来.在高中物理题目中ꎬ经常会出现同各类常见函数有关的图像ꎬ每个图像和函数之间都存在着对应关系.在高中物理解题教学中应用图像法ꎬ主要特征是利用题干中文字描述的内容构建图像ꎬ把物理量中的函数关系转变成图像样式ꎬ并精准确定图像坐标轴中的变量数据ꎬ从而为解决题目指明思路.1.2结合图像高中物理教学内容通常以生活实际中的客观事物与运用为主要背景ꎬ通过符号或者文字表示出来.高中生在物理学习过程中ꎬ思考与分析物理题目时要以阅读文字和符号信息为基础ꎬ结合抽象的逻辑思维能力展开理解及判断ꎬ继而在脑海中生成物理问题的表象.在高中物理解题实践中采用图像法ꎬ学生应当根据题目信息画出图像与分析关键要素ꎬ准确研究和掌握题目中涉及的物理对象ꎬ据此建立出相应的物理模型ꎬ推动顺利求解.1.3数形结合在高中物理解题中应用图像法ꎬ学生可以利用图像深入思考题目内容ꎬ深层次地理解物理概念㊁定理㊁原理㊁公式等知识ꎬ使其通过图像准确把握物理601量㊁各个条件之间的关系ꎬ进而更为深刻地掌握物理理论知识.同时ꎬ在高中物理解题教学中ꎬ通过对图像法的运用ꎬ学生能进一步认识物理题目中文字描述和图像之间的对应关系ꎬ也就是数与形之间的关系ꎬ有利于他们深入理解数形结合思想的内涵与用法ꎬ使其物理思维能力得到较好的改善[1].2高中物理解题中应用图像法的对策2.1转变常规解题思路ꎬ进行图像法解题在高中物理解题教学中ꎬ随着知识难度与深度的提升ꎬ学生遇到难题的概率也是越来越大ꎬ假如没有及时处理掉这些难题ꎬ他们将会陷入解题困境中ꎬ会影响接下来的学习与解题训练.对此ꎬ当学生遇到一些运用常规方法无法处理的难题时ꎬ高中物理教师可提示他们转换一种新的思路去重新思考ꎬ特别是在分析部分不需要定量㊁只需定性分析就能够获得结果的题目ꎬ应用图像法通常会起到意想不到的效果ꎬ使其顺利突破障碍[2].例1㊀一辆汽车正在马路上行驶ꎬ汽车在恒定功率下状态由静止转变为运动ꎬ在4分钟时间内一共行驶1800米ꎬ那么该辆汽车在4分钟末的速度是(㊀㊀).A.等于7.5米/秒㊀㊀B.大于7.5米/秒C.等于15米/秒D.小于15米/秒.分析㊀在处理这一题目时ꎬ学生可以先进行一个假想ꎬ因为题干中并没有说明这辆汽车是怎么运动的ꎬ这时要对汽车的运动方式进行分类讨论ꎬ即为加速度减小的加速直线运动或者匀速直线运动ꎬ结合这两种情况画出相应的v-t图像ꎬ如图1所示ꎬ其中曲线表示汽车在做加速度减小的加速直线运动ꎬ当两块阴影部分面积一样时ꎬ汽车在4分钟末的速度v1=2xt=2ˑ18004ˑ60m/s=15m/sꎬ由此能够判定出汽车4分钟末的速度比15米/秒小ꎻ当汽车做匀速直线运动时ꎬ能轻松计算出4分钟末时的速度V2=xt=18004ˑ60m/s=7.5m/sꎬ所以说综合起来正确答案是选项A和选项D.图1㊀例1分析示意图2.2巧妙应用斜率知识ꎬ进行图像法解题在高中物理知识学习过程中ꎬ斜率是一个同函数图象关系十分密切的知识点ꎬ同时斜率还是一个极为重要的参数ꎬ能够将函数关系同图像连接起来ꎬ结合相关物理规律与性质在图象中通过斜率将特定的物理指标与概念进行表示.当分析物理函数图象时ꎬ如果遇到一些比较陌生的图像ꎬ高中物理教师也应当指导学生结合特定的物理性质与规律ꎬ分析图像斜率自身所表示的具体意义和含义ꎬ帮助他们简化处理物理题目内容ꎬ使其轻松求得准确结果[3].例2㊀如图2所示ꎬ这是甲㊁乙两个物体在同一直线上运动的位置坐标X随时间t变化的图像ꎬ已知甲物体在做匀变速直线运动ꎬ乙物体在做匀速直线运动ꎬ那么在0至t2时间内ꎬ下列说法正确的有(㊀㊀).图2㊀例2图A.甲做匀减速直线运动B.乙做变速直线运动C.0至t1时间内两个物体的平均速度是一样的D.两个物体的运动方向是相反的分析㊀A选项ꎬ结合位移图像的斜率等于速率可知ꎬ甲物体是沿着负方向在做匀速直线运动ꎬ故错误ꎻB选项ꎬ通过观察发现乙物体的图像切线斜率是在不断变大的ꎬ这表明乙物体的运速度是不断增加的ꎬ在做变速直线运动ꎬ故正确ꎻC选项ꎬ结合坐标的变化量等于位移指导在0至t1时间内两个物体的位移大小不一样ꎬ方向相反ꎬ则平均速度不同ꎬ故错误ꎻ701D选项ꎬ结合斜率知识可知甲物体的速度是负ꎬ乙物体的速度是正ꎬ即两个物体的运算方向相反ꎬD正确.2.3善于运用面积知识ꎬ进行图像法解题物理图像不仅可以反映出两个或者多个物理量之间的关系㊁变化规律和相关性ꎬ还会出现一些图形ꎬ而这些图形围成的面积通常也具有一定的物理意义ꎬ代表着一定的物理量ꎬ这也是解题的突破口之一.其实面积是一类极为常见的图像ꎬ学生从小学阶段就开始接触ꎬ在高中物理解题教学中ꎬ要想更好地应用图像法来解题ꎬ教师可引导他们运用面积相关知识分析题目内容ꎬ结合图像法形成清晰㊁明确的解题思路ꎬ迅速获得答案ꎬ提升解题的准确率[4].2.4合理利用截距知识ꎬ进行图像法解题截距一般是出现在直线上ꎬ指的是直线与纵坐标轴交点的纵坐标ꎬ截距是一个数ꎬ有正负之分.在物理学中ꎬ截距也通常同某一特殊状态相对应ꎬ如:在匀变速直线运动中ꎬv-t图像与纵坐标轴之间形成的截距ꎬ往往表示的就是该物体在运动时的初始速度.当处理一些特殊的高中物理题目时ꎬ教师可依据题干的具体描述和内容ꎬ指导学生利用图像中的截距分析题意ꎬ通常能够起到化繁为简的效果ꎬ使其打开思路ꎬ有效提高他们的解题效率[5].2.5采用数形结合思想ꎬ进行图像法解题数和形不仅是数学领域研究的两个既古老又基本的对象ꎬ两者之间还可以相互转化.物理图像同样是数与形结合在一起的一种产物ꎬ可体现出具体和抽象的相结合ꎬ这也是应用图像法处理物理试题的切入点之一.因此ꎬ高中物理教师在解题教学中可指引学生借助数形中的数形结合思想应用图像法ꎬ将物理量之间的关系直观㊁生动地呈现出来ꎬ明确展示变化过程ꎬ这对他们解答试题有着极大帮助ꎬ使其在数形结合思想下快速获取正确答案[6].例3㊀如图3所示ꎬ一根轻质弹簧的劲度系数是kꎬ其中左端同竖直的墙壁相连接ꎬ在右端有一个水平力F的作用下ꎬ使得这根弹簧从原始状态慢慢拉伸至x0的长度ꎬ那么在这一过程中水平力F所做的功是多少?图3㊀例3图㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀图4㊀例3分析示意图分析㊀通过阅读题目内容ꎬ学生发现因为这根弹簧的长度在慢慢变大ꎬ所以可理解成水平拉力F全部都用在弹簧的伸长量上面ꎬ结合公式F=kx画出相应的图像ꎬ实现数向形的转变.如图4所示ꎬ在这一图像中ꎬ他们可以结合所学的物理和数学知识知道:图像阴影部分就是水平力F所做的功ꎬ所以W=12kx20.另外ꎬ该做功的数值就是这根弹簧此时所具有的弹性势能.总而言之ꎬ在高中物理解题教学实践中ꎬ教师应充分意识到图像法的作用和优势ꎬ要求学生除运用一些常规解题方法以外ꎬ还要结合具体情况灵活应用图像法ꎬ重新分析题目内容㊁已知条件和数量关系ꎬ并发掘出题干中的隐性条件ꎬ使其学会根据具体题目画出相应的图像ꎬ找到和总结应用图像法的技巧ꎬ助推他们突破解题障碍与困境ꎬ进而轻松求出题目的答案.参考文献:[1]黄承琪.图像法在高中物理解题中的应用[J].数理化解题研究ꎬ2021(28):96-97.[2]葛俊.高中物理图像法解题方法分析[J].数理化解题研究ꎬ2021(06):67-68.[3]连培惠.高中物理解题中如何运用图像法[J].中学物理教学参考ꎬ2020ꎬ49(18):65-66.[4]朱修懿.高中物理 图像法 解题技巧分析[J].中学生数理化(自主招生)ꎬ2019(09):32.[5]钟立梅.高中物理解题对图像法的灵活运用解析[J].考试周刊ꎬ2019(50):172.[6]王金伟.如何巧用图像法开展高中物理解题[J].中学生数理化(学习研究)ꎬ2019(04):57.[责任编辑:李㊀璟]801。
浅析高中物理解题中图像法的应用
高中物理知识的深度和广度较初中来说都有所增加,学生普遍反映物理知识学习较为困难,因此,在物理教学时引入新颖又清晰明确的解题方法是帮助学生解决物理问题,提高学生学习兴趣和积极性的好方法。
图像法是利用图像来描述物理问题,找到规律并解决问题,这也是一种能力,因此在平时教学过程中教师应当注重培养学生使用图像法解题的能力。
文章围绕图像法在高中物理解题中的应用展开论述。
标签:高中物理;解题;图像法应用
一、图像法概述
所谓图像法是一种特殊形象的数学语言工具,可以利用图像表达各种现象的过程以及规律。
在物理习题中通常需要数学运算,因此将这种数学语言工具引入物理解题教学是帮助简化物理问题的有效方法。
使用图像法能够将文字叙述的物理定律转化为用图像描述,其中有许多种图像类型,如过程分析、模型分析、受力分析等图像形式,利用图像使抽象的物理问题更加形象化、使复杂问题简单化、静态问题动态化。
这种方法的可取之处还在于它是利用物理知识与数学语言以及信息技术等多种学科技术结合得出的综合体,因此,图像法的教学不仅帮助学生解决了物理难题,还培养了学生的科学思维能力和综合素质。
二、图像法在物理解题中的应用
高中物理解题中所涉及到的图像法很多,下面介绍三种典型类型:一是线形图像。
线形图像是利用数学中函数的性质,分为正负比例关系和一次函数关系两种。
线形图像是物理解题中应用最为广泛的一种,可以帮助学生研究物理习题中的定性分析,也可以表示两个物理量之间的关系。
例如:牛顿第二定律中,当m 一定时,其合外力F与加速度a成正比例关系,就可以用线形图像进行直观的表示。
二是抛物线形图像。
抛物线图像是高中阶段接触的数学语言,主要用于平抛运动的轨迹以及匀变速运动等,在高中物理习题中,大多数用于对定性物理量的研究。
例如:物理学中v-t图像抛物线的应用。
三是正、余弦图像。
使用正弦或余弦图像来解决物理问题主要是用于处理带有波动性质的图像,且具有一定的周期性质。
正、余弦图像主要应用在关于力学的物理习题解答中,例如:在机械运动和机械波、交流电与变流点和电磁震荡与电磁波中的物理习题都能够利用正、余弦图像找到相关的的特征量,进而解答问题。
三、图像法在物理解题中的意义
首先,利用图像法能够形象地将解题过程化繁为简。
利用图像法能够直观地表现出各物理量之间的关系,将抽象的文字叙述变得更加形象生动,还能够利用图像简化解题过程,使思路清晰一目了然,因此在解题过程中是一种较为灵活的方法,广受师生的喜爱。
其次,图像法能够帮助掌握变化规律。
利用图像法可以
将静态的问题转化为动态的过程,如表现移动的小球从高处落下并滚动时受力点的不同和所受力的不同时,就可以清晰直观地利用图像变现小球的运动轨迹,并分析受力的不同。
利用图像法还能够帮助解决物理实验问题。
随着我国教育改革的发展,提倡将生活与学习之间紧密联系作为课程改革的基本理念之一,因此强调学习中实践的重要作用。
高中物理课程学习中实验教学也是重要的一部分内容,帮助学生更好地理解物理定律并培养学生动手操作能力,从而培养物理解题思维。
因此,利用图像法解决试验中的习题问题能够更好地分析和处理实验数据,减少解题过程中的误差,还能够对实验过程进行及时检验和分析。
四、使用图像法的注意事项
第一,明确物理量。
在高中物理解题中应用图像法时需要注意明确图像中数轴所代表的物理量是什么,要知道所建立的数学模型用来表示哪些物理量之间的关系,横轴与纵轴代表的物理量各不相同时所呈现出的图像也不同,因此一定要进行明确,否则,所建立的图像无法满足解题要求甚至出现错误。
第二,注意图像与运动的区别。
在运用图像法解题时要清楚地知道,图像内容仅能够表现物体的运动形式并不等于就是物体在实际过程中的运动轨迹。
如研究小球沿斜面向下滑落时加速度的变化,由于斜面的傾角固定,小球在各处的摩擦因数是一样的,因此它的加速度不变,而小球的实际运动轨迹斜向下的运动,因此在应用图像时需要特别注意。
第三,了解图像具有的物理意义。
虽然图像法来源于数学学科,但是在物理解题中的应用需要从物理学的角度去认识图像。
还要注意把握图像中各个点的含义,如交点就是图像中线与线的相交点,同时也意味着两个物理量在此时是相等的。
截距点则表示当一个物理量为零时,另一个物理量的状态和数值。
还有极值点、拐点等。
还需要注意的是图像中线与线之间所围成的面积。
结合物理量公式与图像,帮助解决物理习题和理解物理意义。
五、结语
对于高中物理题目来说,通常是较为复杂的,其中包含的物理量相互制约且变化,因此解题过程中学生往往不知从何入手。
利用图像法帮助解决物理习题能够直观形象地表现出题目中各物理量之间的关系和变化,还能够将题目化繁为简,结合数学计算解决问题。
还可以利用图像表现出不同物理量之间的关系,描述物理状态,进行研究性学习。
只要学生能够把握住物理解题规律,利用图像法便能够轻松有效地解决物理问题,提高解题的速度,增强准确性,减小误差,还能够帮助检验过程中存在的问题。
但是要注意图像法在解决物理习题中常出现的问题,避免造成失误。
图像法作为一种科学的解题方法,在今后的物理学习中将应用的越来越广泛。
参考文献
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